ФИЗ.ЛИЦАМ:
+7(985) 211-04-80
water@bwt.ruОРГАНИЗАЦИЯМ:
+7(495) 225-33-22
info@bwt.ru
Водоподготовка для микроэлектроники является одним из важнейших технологических этапов в производстве интегральных микросхем, полупроводниковых приборов, многокристальных модулей. Этот процесс позволяет получить cверхчистую воду (Ultra-Pure Water), необходимую для различных операций, связанных с производством микроэлектронных компонентов. Промышленность микроэлектроники рассчитывает на воду как на важный компонент для изготовления таких устройств, как полупроводники, плоские дисплеи, фотоэлектрические элементы и многое другое.
UPW необходима для обработки образцов и фотошаблонов, является неотъемлемым шагом многих технологических процессов изготовления интегральных микросхем. Содержащиеся в водопроводной воде примесей сопоставимы с размерами изготовляемых структур, и отсутствие подготовки воды приведет к низкому уровню выхода рабочих микросхем. Особенности водоподготовки для производства микроэлектроники заключаются в том, что вода должна быть свободна от любых микропримесей. Даже мельчайшее количество солей, газов, пыли или микроорганизмов в воде может повлиять на оптические, электронные и механические свойства конечного продукта.
Кроме основного производства, подготовленная вода используется в большинстве технологических циклов, в том числе приготовление растворов, отмывка образцов, вода для лабораторий.
Современные интегральные схемы настолько высокотехнологичны, что даже мельчайшее загрязнение может помешать их правильному функционированию. Водоподготовка для производства деталей для микроэлектроники, включает в себя широкий спектр технологических процессов, среди которых предварительная подготовка, фильтрация, очистка и обеззараживание исходной воды. Все эти процессы направлены на получение воды с минимальным уровнем загрязнения, практически не содержащей ионы и примеси.
Лимитирующие параметры UPW контролируются на каждом этапе производства микросхем и устройств, чтобы обеспечить стабильное качество продукта. Также важно отметить, что вода для микроэлектроники используется не только как очиститель, но и как охлаждающий агент, поэтому должна иметь определенные термодинамические характеристики.
Как мы видим, процесс водоподготовки является важной составляющей в производстве микроэлектроники. Чистота и качество воды играют решающую роль в успехе промышленности микроэлектроники. Вода для микроэлектроники должна соответствовать ОСТ 11.029.003-80 или ASTM D-5127-90.
Согласно ASTM D5127 в сверхчистой воде максимальной очистки предусмотрен контроль содержания более чем 30 ионов, растворенных газов (кислород, азот и пр.), микрочастиц различных градаций, бактерий, общего органичес¬кого углерода (ТОС), общего и растворенного кремния (соединений) и т.д. В технологических процессах может быть задействована вода различной степени деионизации: как дистиллированная, электрическое сопротивление которой составляет до 0,2 МОм*см, так и сверхчистая, электрическое сопротивление сверхчистой воды соответствует 12-18,2 МОм*см.
Для каждого производства обычно подбирается своя комбинация перечисленных выше методов, зависящая в основном от качества исходной воды и требуемых параметров очищенной воды на различных производственных и вспомогательных участках. Чем сильнее загрязнена исходная вода и чем глубже должна быть очищена финишная вода, тем больше требуется этапов обработки.
На одной станции водоподготовки, в зависимости от потребностей, кроме UPW, может поэтапно производиться очищенная вода, для контуров охлаждения оборудования, для подпитки систем кондиционирования воздуха, и для некритичных промывочных операций (например, отмывка оснастки после химической обработки) и для других целей. Это достигается отбором воды определенной степени очистки с учетом заданных параметров.
UPW максимальной очистки применяется в микроэлектронике в основном на критичных операциях отмывки после химической обработки, для приготовления химических растворов, там, где даже самые минимальные количества примесей в воде могут привести к фатальным последствиям для конечного продукта.
Классификация воды
ASTM International классифицировала семь типов воды, подходящей для электроники. Диапазон чистоты воды для каждой классификации определяется в соответствии с производственным процессом в зависимости от ширины линии устройства.
В зависимости от изделий используется вода различных типов:
Параметры воды | Марка воды по нормам ASTM D-5127-13 | ||||||
E-1 | E-1.1 | E1.2B | E1.3B | E-2 | E-3 | E-4 | |
Удельное сопротивление при температуре 25°С, МОм*см | 18,1 | 18,2 | 18,2 | 18,2 | 16,5 | 12 | 0,5 |
Содержание органических веществ (окисляемость), мг O2/л, не более | |||||||
Общий органический углерод, мкг/л, не более | 5 | 2 | 1 | 1 | 50 | 300 | 1000 |
Содержание железа, мг/л, не более | |||||||
Содержание меди, мг/л, не более | 0,05 | 0,02 | 0,002 | 0,001 | 1 | 2 | 500 |
Содержание микрочастиц с размером 1-5 мкм, шт/л, не более | |||||||
Содержание микроорганизмов, колоний/мл, не более | |||||||
Хлориды, мкг/л, не более | 0,1 | 0,05 | 0,02 | 0,050 | 1 | 10 | 1000 |
Никель, мкг/л, не более | 0,05 | 0,02 | 0,002 | 0,001 | 1 | 2 | 500 |
Нитраты, мг/л, не более | 0,05 | 0,02 | 0,002 | 0,001 | 1 | 5 | 500 |
Фосфаты, мг/л, не более | 0,05 | 0,02 | 0,002 | 0,001 | 1 | 5 | 500 |
Сульфат, мг/л, не более | 0,05 | 0,02 | 0,002 | 0,001 | 1 | 5 | 500 |
Калий, мкг/л, не более | 0,05 | 0,02 | 0,002 | 0,001 | |||
Натрий, мкг/л, не более | 0,05 | 0,02 | 0,002 | 0,001 | 1 | 5 | 1000 |
Цинк, мкг/л, не более | 0,05 | 0,02 | 0,002 | 0,001 | 1 | 5 | 500 |
В следующей таблице приведены российские нормативные требования по стандарту ОСТ 11.029.003-80. Показатели UPW в зависимости от ее марки и технических требований.
ОСТ 11 029.003-80 | |||
Показатель | Марка воды | ||
В | Б | А | |
Удельное сопротивление (t=18-22C), МОм*см, не менее | 5 | 17 | 18 |
Перманганатная окисляемость, мгО2/л | 1,0 | 0,6 | 0,2 |
Кремниевая кислота (в пересчете на SiO3), мг/л, не более | 0,05 | 0,01 | 0,01 |
Содержание железа, мг/л, не более | 0,01 | 0,005 | 0,002 |
Содержание меди, мг/л, не более | 0,003 | 0,002 | 0,002 |
Содержание микрочастиц размером 1-5 мкм, шт./мл | 50 | 20 | 2 |
Содержание микроорганизмов, колоний/мл | 10 | 2 | 1 |
Минимальный размер частиц, мкм | 5 | 1 | 1 |
Вода, поступающая на станцию получения UPW, предварительно должна пройти ряд технологических операций:
Обезжелезивание;
Методы борьбы с повышенным содержанием железа в воде сводятся к окислению растворенных форм двухвалентного железа кислородом воздуха, хлором, озоном, перманганатом калия и т.д. путем перевода их в нерастворимые формы трехвалентного железа, которые легко удаляются путем фильтрования через слой зернистой загрузки.
Это скорые напорные фильтры, с загрузкой из сыпучего зернистого материала. В качестве фильтрующей загрузки применяются как инертные загрузки: антрацит, кварцевый песок, так и каталитические материалы, ускоряющие процесс окисления соединений железа, такие как BIRM, MTM, AMDX и др., а также их комбинации. Подбор состава загрузки для фильтров производится специалистами компании индивидуально для каждого конкретного объекта в зависимости от примесей, содержащихся в воде и определяемых в результате химического анализа.
Регенерация этих фильтров производится обратным током воды с переводом фильтрующей загрузки в псевдоожиженное состояние, поэтому расчет скорости взрыхления, это очень важная составляющая процесса обезжелезивания.
Обезжелезивание основной бич для воды из артезианских скважин, практически вся вода из них содержит растворенное двухвалентное железо.
Удаление взвешенных веществ и коллоидов;
Тонкая фильтрация с помощью ультрафильтрационных мембран (UF);
Умягчение;
Ионообменные смолы для умягчения устраняют следы жесткости, защищая последующие этапы очистки воды за счет снижения вероятности образования отложений в системах обратного осмоса, защищая таким образом последующие этапы очистки воды, такие как системы обратного осмоса (RO) и ЭДИ (EDI).
Система обратного осмоса (RO);
Мембрана RO обычно действует как барьер для всех растворенных солей и неорганических молекул, а также органических молекул с молекулярной массой, превышающей приблизительно 100. Молекулы воды, с другой стороны, свободно проходят через мембрану, создавая поток очищенного продукта. Удаление растворенных солей обычно составляет от 95% до более чем 99%, в зависимости от таких факторов, как тип мембраны, состав сырья, температура и конструкция системы.
Электродеионизация (EDI);
Процесс непрерывной деминерализации воды с использованием ионообменных смол, ионоселективных мембран и постоянного электрического поля. Основной движущей силой процесса электродеионизации является разность потенциалов электрического поля по обе стороны межмембранного канала, заполненного ионообменной смолой, которая обеспечивает перенос растворенных ионов из потока воды через ионоселективные мембраны и одновременно – непрерывную регенерацию ионита.
Основной сферой применения технологии электродеионизации является глубокая доочистка предварительно обессоленной воды на установках обратного осмоса с солесодержанием менее 15–20 мг/л, следовыми количествами взвесей, солей жесткости, железа, марганца и свободного хлора для нужд промышленной энергетики, микроэлектронной промышленности и медицины. При конверсии 90–95% очищенная вода имеет удельное сопротивление на уровне 15–18,2 МОм·см. Требования к качеству воды, подаваемой на установки электродеионизации, достаточно жесткие и для длительной работы подходит только вода, прошедшая две ступени очистки обратным осмосом.
При изготовлении своих модулей компания BWT использует запатентованный процесс изготовления спирально намотанных изделий. Конструкция со спиральной намоткой обеспечивает легкий вес, отсутствие утечек и меньшие требования к техническому обслуживанию, чем у пластинчатых и каркасных изделий EDI предыдущих поколений. В спирально намотанных модулях EDI используется сосуд высокого давления из армированного стекловолокном пластика (FRP), который закрывается торцевыми крышками с обоих концов для предотвращения утечек.
Неотъемлемыми элементами технологии на станциях получения сверхчистой воды помимо ионного обмена, ультрафиолетового обеззараживания и различных видов фильтрации стали системы обратного осмоса, ультрафильтрации, электродеионизации, мембранной дегазации, применяемые на различных этапах подготовки воды.
На основе исходных данных: анализ воды, производительность, требования заказчика к качеству воды на выходе, степень автоматизации)
Расчет: скоростей фильтрации, емкости фильтрующих загрузок, дозы излучения установок обеззараживания, дозы реагентов и т.д.
Договор заключается с Российским юридическим лицом ООО БВТ. Возможен забор оборудования со склада в Москве.
Выполнение монтажа поставленного оборудования, гидравлических трубопроводов из различных материалов (нержавеющая сталь, PP-PURE, AISI 316, PVDF-HP)
№ п.п. |
Наименование раздела |
Пояснительная записка |
|
1. |
Исходные данные |
2. |
Проектные решения |
Гидравлическая часть |
|
1. |
Общие данные |
2. |
Принципиальная технологическая схема |
3. |
Планировка |
4. |
Общий вид |
5. |
Аксонометрия |
6. |
Трассировка лотков |
Автоматизация и электроснабжение |
|
1. |
Общие данные |
2. |
Схема электрическая принципиальная |
3. |
Перечень элементов шкафа управления |
4. |
Общий вид, компоновка шкафа управления |
5. |
Таблица подключений |
6. |
Кабельный журнал |
7. |
План прокладки кабелей |
Производительность системы до 100 м3/час
Использование технологий
Производительность системы 50 м3/час
Обработка речной воды с использованием технологий:
С 2015 года BWT является спонсором спорта высшего класса. Благодаря фантастическим успехам наших команд и спортсменов нам удалось повысить узнаваемость бренда во всем мире. Движущей силой нашей приверженности является страсть к идеальной воде с каждой каплей, а также страсть наших спортсменов к достижению высочайших результатов на лыжных склонах, стадионах и гоночных трассах мира.
ПодробнееНазвание организации *
ФИО *
Телефон *
E-mail *
Назначение воды *
Комментарий *
База знаний